张立彦,贾艳花,芮汉明
(华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州,510640)
壳聚糖和茶多酚对鸡肉的保鲜效果及复合保鲜条件的优选*
张立彦,贾艳花,芮汉明
(华南理工大学轻工与食品学院,广东 广州,510640)
通过测定冷藏过程中鸡肉的细菌总数、挥发性盐基氮(TVB-N)含量、pH值及感官品质,分别研究了壳聚糖及茶多酚对鸡肉冷鲜效果的影响,并结合臭氧浸洗及添加L-抗坏血酸(VC)实现增效,优化出鸡肉复合保鲜处理最优条件:鸡肉经臭氧浓度8 mg/L浸泡清洗20 min,而后浸涂于含有1.5%壳聚糖、0.3%茶多酚及0.5%Vc的复合保鲜液中,可使鸡肉的冷鲜期延长至28 d,保鲜效果明显。
鸡肉,壳聚糖,茶多酚,保鲜
长期以来,冷却肉存在保鲜期短、品质易变劣的问题,难以满足市场需求。目前国内的研究主要针对冷却猪肉和牛肉等[1-5],冷却鸡肉(冰鲜鸡)的研究报道比较少。研究鸡肉保鲜对冷却肉的发展非常重要,对推动禽肉类市场的流通将起到积极作用。
壳聚糖是一种阳离子多糖类物质,具有广谱抗菌性,其本身安全无毒,作为防腐保鲜剂成为国内外食品保鲜研究的热点,在冷却猪肉、牛肉及相关肉制品中的应用都有报道[6-8]。壳聚糖也可用于鸡肉保鲜,其保鲜效果良好[9]。茶多酚对19个细菌类群中的12个类群、近百种细菌均有抑制作用,用茶多酚与nisin或壳聚糖等物质复配分别对冷鲜牛肉、鱼肉、鸡肉等有显著的保鲜效果[10-11]。
壳聚糖及茶多酚在鸡肉保鲜中虽然均有应用,但相关基础研究较少,2种物质对冰鲜鸡冷藏过程中各品质指标的影响还鲜有深入报道。本文分别研究了壳聚糖与茶多酚对冰鲜鸡各项贮藏参数的影响,并通过保鲜技术复合及保鲜剂复配,以期获得最优的保鲜处理条件,延长鸡肉的保鲜期。
1.1 实验材料和设备
1.1.1 实验材料和试剂
清远麻鸡,清远凤翔麻鸡发展有限公司,广东省清远市。
壳聚糖,浙江金壳生物化学有限公司提供,脱乙酰度≥95.6%,灰分≤0.75%,水分≤7.5%;茶多酚,常州天晟生物工程有限公司,纯度≥99.6%。
营养琼脂培养基,北京奥博星生物技术责任有限公司;PE/PA塑料包装袋,广州三荣塑胶有限公司;硼酸、盐酸、氧化镁、氢氧化纳、甲基红-乙醇指示剂、三氯乙酸、次甲基蓝指示剂、硼砂、碳酸钠等分析检测药品,均为分析纯。
1.1.2 主要实验仪器设备
臭氧生成器,广州绿奥环保科技有限公司;752紫外可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;酸度计,上海大普仪器有限公司;高速组织捣碎机(DS-1型),上海标本模型厂制造;手提式蒸汽压力灭菌锅,江阴滨江工业设备厂;水平摇床,中国哈尔滨东联电子技术开发有限公司;恒温培养箱,浙江嘉兴市新胜电器厂;超净工作台,广州市无菌操作台器械厂;真空包装机,温州新达包装机械厂。
1.2 实验方法
1.2.1 肉样的保鲜
样品清洗→臭氧水处理20 min→复合保鲜液处理20 min→包装→0~4℃冷藏
1.2.2 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定[12]
1.2.3 pH值的测定
称取10 g鸡肉在高速组织均质机中均质后,加入100 mL蒸馏水,搅拌5 min混匀,振荡15 min,过滤,取滤液用酸度计测定。
1.2.4 微生物指标-细菌总数的测定
参照文献[13]进行。评价标准参照GB16869-2000鲜冻禽肉产品微生物限量标准规定,一般建议标准冷却肉的细菌总数为106CFU/g以下,达到107CFU/g时冷却肉外观有明显腐败现象。
1.2.5 感官指标评定
参照GB2710-1996,请8位有感官鉴评经验的
人员进行感官评定。每隔一定时间取样一次,在自然光照射下观察肉的色泽、形态,嗅其气味,采用手指触摸、按压等方法判断弹性及发黏状况。取鸡腿肉剪成块状,放入烧杯并加适量水煮沸后,夹出肉块,闻肉汤气味,并观察肉汤的混浊情况及上浮脂肪性状。对每项检测结果进行评分,取平均值为最后综合得分。评分标准为:10分=最好,8分=好,6分=一般,4分=较差,2 分 =差[14]。
表1 鸡肉冷藏期间的感官指标
1.2.6 壳聚糖保鲜液制备
取壳聚糖溶于体积分数1%醋酸溶液中配制成浓度分别为0、2、5、10、15、20 g/L 的溶液,依次分为6组。取同一批次喂养的清远麻鸡,宰杀后去除头颈、内脏和脚,清洗干净,把鸡随机分为6组,分别放入配制好的各壳聚糖保鲜液中浸泡2 min,而后取出沥干,包装后于0~4℃下冷藏。
1.2.7 茶多酚保鲜液配制
用蒸馏水作溶剂将茶多酚配制成浓度为0、1、2、3、4 g/L的溶液,依次分为5组。按1.2.5的方法处理清远麻鸡,并将处理后的鸡样随机分为5组,分别放入茶多酚保鲜液中浸泡2 min,取出沥干后包装、冷藏。
1.2.8 复合保鲜处理条件优选实验
正交试验因素水平表见表2所示。采用L9(34)型正交表进行优选试验,试验结果以冷却肉细菌总数≤106CFU/g来确定样品的货架期,判断样品的保质期。
表2 正交试验因素水平表
2.1 壳聚糖对鸡肉的保鲜效果研究
2.1.1 壳聚糖对鸡肉贮藏期间细菌总数的影响
由图1可以看出,采用壳聚糖处理的肉样菌落总数在贮藏期间显著低于第1组肉样(对照组)(P<0.05)。第1组肉样在第4~5天菌落总数超过106CFU/g;第2、3组肉样约在第6~7天菌落总数超过106CFU/g,第2组肉样的菌落总数增长速度略高于第3组;第4组肉样的保鲜效果明显优于第2、3组,菌落总数在第8天超过106CFU/g;第5、6组的菌落总数变化曲线相似,保鲜效果相当,肉样的保鲜效果最好,在第11天时超过106CFU/g。可见,壳聚糖具有明显的抑菌作用,在实验条件范围内壳聚糖浓度越高,保鲜效果越好。
2.1.2 壳聚糖对鸡肉贮藏期间TVB-N的影响
由图2可见,第1组肉样在贮藏期间TVB-N值一直最高,上升速度最快,与其他组的TVB-N值之间存在极显著性差异(P<0.01),5 d后超过国家规定的一级鲜度标准(一级鲜度≤15 mg/100g)。第2、3、4组肉样的TVB-N值分别在冷藏贮放7、8、9 d后超过一级鲜度标准,第5、6组肉样的TVB-N值在第11天时超过一级鲜度标准。由上所述,壳聚糖对冰鲜鸡的保鲜效果与其浓度直接相关,浓度越高,保鲜效果越好,但浓度为15和20 g/L的壳聚糖溶液的保鲜效果相差不大。各组的TVB-N值变化与其细菌总数变化一致,细菌总数高,大量微生物繁殖分解蛋白质产生胺类等碱性物质,会使TVB-N值很快大于15 mg/100 g。
2.1.3 壳聚糖对鸡肉贮藏期间pH值的影响
从图3可见,各组肉样pH值均随贮藏时间的延长而上升,这与肉样蛋白质的分解及与保鲜液的相互作用有关。第1组肉样的pH值上升速度最快,在第5天时超过鲜肉标准(新鲜肉pH标准为5.8~6.2),与其他各组的pH值存在显著差异(P<0.05)。第2、3组肉样的pH值在第7天时超出鲜肉标准,第4组肉样的pH值在第8~9天时超过新鲜肉标准范围,第5、6组肉样pH值在第11天时超过新鲜肉标准范围,变为次鲜肉(次鲜肉极限值——pH 6.7)。结合前述结果,壳聚糖保鲜液具有保鲜作用,可抑制冰鲜鸡贮藏过程中pH值的上升。但需指出的是,含醋酸保鲜液处理肉样后会使肉样的pH值有所降低。
图1 壳聚糖对鸡肉冷藏期间细菌总数变化的影响
图2 壳聚糖对鸡肉冷藏期间TVB-N值变化的影响
图3 壳聚糖对鸡肉冷藏期间pH值变化的影响
2.1.4 鸡肉贮藏期间的感官变化
表3是冰鲜鸡贮藏期间的感官评分结果。
表3 肉样贮藏期间感官综合评分结果
由表3可知,随贮藏时间延长,冰鲜鸡感官品质逐渐下降,第1组下降速度最快,在第5天时开始变差,肉样表面失去光泽,第7天时,肉样色泽灰暗,弹性降低,指压后凹陷难恢复,肉汤浑浊。第2、3组肉样在第7天时感官品质降到6.0分以下,第4组在第9天时品质降到6.4分,第5、6组在第7天时仍保持较好的感官品质,具有较好的弹性,直到11 d左右品质才开始变差。比较而言,第5、6两组在贮藏前9 d时感官品质差别不显著(P>0.05),保鲜效果相当。壳聚糖在冰鲜鸡贮藏过程中,对冰鲜鸡的色泽、弹性的维持具有一定的作用,但壳聚糖保鲜液处理后的肉样有微酸味存在,其酸味随贮藏时间的延长减少,但不能完全消除。
2.2 茶多酚对鸡肉的保鲜效果研究
2.2.1 茶多酚对鸡肉贮藏期间细菌总数的影响
图4是在茶多酚保鲜液处理后的冰鲜鸡贮藏期间细菌总数的变化情况。
图4 茶多酚对肉冷藏期间细菌总数变化的影响
从图4中可见,第1组(对照组)肉样在贮藏期间的细菌总数显著高于第2、3、4、5组的(P<0.05)。第2组肉样约在第8天时细菌总数超出106CFU/g,第3、4、5组保鲜效果较好,约在第13天时细菌总数超过106CFU/g,第3、4组肉样贮藏期间细菌总数略高于第5组,而第5组的保鲜效果优于其他组。可见,作为一种天然抗氧化剂,茶多酚不仅具有抗氧化作用,还具有一定的杀菌防腐效果。据报道,它能杀伤金黄色葡萄球菌、褐氏痢菌、伤寒杆菌、大肠杆菌等,并抑制霉菌生长[15]。
2.2.2 茶多酚对鸡肉贮藏期间TVB-N的影响
图5是在茶多酚保鲜液处理后冰鲜鸡贮藏期间的TVB-N值变化情况。
图5 茶多酚对鸡肉冷藏期间TVB-N值变化的影响
从图5中可看出,第1组(对照组)的TVB-N值在测定的各个点上均比各处理组的TVB-N值高,在贮存5 d后TVB-N值超标。而各处理组在贮存第9天时TVB-N值均未超过15mg/100g。说明茶多酚保鲜液能够抑制冰鲜鸡贮存期间TVB-N的增长,具有明显的保鲜效果,第3、4、5组保鲜效果明显好于第2组,第5组效果最好,在第13天时TVB-N值仍未超过15 mg/100g,肉样还处于一级鲜度。
2.2.3 茶多酚对鸡肉贮藏期间pH值的影响
从图6可看出,第1组(对照组)肉样pH值上升最快,5 d后pH值超出新鲜肉的pH值限度——6.2;第2组pH组在第7天超出新鲜肉标准,变为次鲜肉;第3、4、5组pH值上升缓慢,在贮藏第11天后才超出一级新鲜肉标准,但在13 d后仍在次鲜肉标准范围内。
图6 茶多酚对鸡肉冷藏期间pH值变化的影响
2.2.4 鸡肉贮藏期间的感官变化
从表4可以看出,用茶多酚处理过的各组肉样感官质量评分都显著高于第1组(对照组)(P<0.05),第2组的得分显著低于第3、4、5组(P<0.05),在第9天时得分低于6;第3、4组的感官质量评定得分差别不显著(P>0.05),但均高于第5组。从感官评定上看,各组肉样的保鲜效果依次为:第3、4组>第5组>第2组>第1组。浸涂茶多酚保鲜液后,肉样最初有轻微失色现象,茶多酚浓度越高,失色越严重,因此造成茶多酚浓度为0.4%时肉样的感官评定得分较低。可考虑将茶多酚与VC和VE分别联用,不仅具有协同增效的抗氧化作用,且能缓解添加茶多酚引起的失色[16]。
2.3 复合保鲜条件的优选
由上以可看出,壳聚糖的保鲜效果不及茶多酚。另外,由于壳聚糖的抑菌、杀菌作用受多种因素制约,需要采用多种防腐保鲜处理进行复合,或采用多种保鲜剂复配技术,利用配料中各个组分的互补、增效作用,才能获得满意的保鲜效果[9-10]。本试验采用臭氧浸洗先降低鸡肉的初始菌数,然后再用含有壳聚糖和茶多酚的复合保鲜液浸涂,添加Vc改善保鲜效果,以期能提高鸡肉品质,有效延长冰鲜鸡的保鲜期。
表4 肉样贮藏期间感官综合评分结果
根据表2的因素水平表,采用L9(34)正交表进行复合保鲜处理条件的优选试验,正交表及试验结果见表5所示。
表5 正交表及试验结果
根据表7的极差分析,茶多酚(RC)使用量对样品保质期影响作用最大,壳聚糖(RB)次之,臭氧(RA)相对影响最小,即:RC>RB>RA>RD。试验所用的4种保鲜剂的最佳组合为A3B3C2D2,各保鲜剂的浓度分别为臭氧8 mg/L、壳聚糖15 g/L、茶多酚3 g/L和L-抗坏血酸(VC)5 g/L。经验证表明,采用最佳复合保鲜方式处理过的冰鲜鸡,细菌总数在贮藏第28天时达到106CFU/g,挥发性盐基氮(TVB-N)值在贮藏第29天时达到15 mg/100 g,鸡肉pH值在30 d时超过6.2。
1)试验条件下,15和20 g/L浓度的壳聚糖溶液抑制鸡肉中微生物的能力最强,冰鲜鸡的TVB-N值和pH值的增加程度最小,感官品质也较好,可保持一级鲜度11 d左右。
(2)试验条件下,浓度为3和4 g/L的茶多酚保鲜液抑制鸡肉中微生物的能力最强,冰鲜鸡的TVBN值和pH值的增加程度最小,感官品质也较好。茶多酚浓度为3 g/L时,可使鸡肉一级鲜度保持期达到13 d。
(3)通过正交试验筛选出4种保鲜剂复合使用的最佳浓度为:水中臭氧初始浓度8 mg/L,保鲜液中壳聚糖浓度15 g/L,茶多酚浓度3 g/L、L-抗坏血酸(VC)浓度5 g/L,处理后的冰鲜鸡保鲜期可达到28 d。
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Research on Effects of Chitosan and Tea Polyphenols on Preservation of Chicken and Optimization of Compound Preservation Conditions
Zhang Li-yan,Jia Yan-hua,Rui Han-ming
(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)
Effects of chitosan and tea polyphenols on the preservation of chicken were stuided by measuring the total bacterial count,TVB - N,pH value and sensory quality of chicken during refrigeration storage.The optimum conditions for chicken preservation was obtained combining ozone soaking and addition of Vc:after soaked in 8mg/L of ozone aquiferous solution for 20min,chicken was coated by the combination solution containing 1.5%of chitosan,0.3%of tea polyphenols and 0.5%of Vc.The shelf life of chilled chicken could be up to 28 days with very good quality.
chicken,chitosan,tea polyphenols,preservation
博士,副教授。
*广东省教育部产学研结合项目资助(2010B090400250)
2011-09-09,改回日期:2011-11-01